神秘的彗星

《青少年太空探索科普丛书》（第2辑）由北京大学地球与空间科学学院教授、中国科学院老科学家科普演讲团成员焦维新教授亲自撰写。《神秘的彗星》一书为本丛书中专门介绍彗星的一部天文学著作，为青少年揭开了有关彗星的奥秘，全书图文并茂，是一部引领孩子全方位探索彗星世界的优秀科普读物。

彗星一向被认为是不吉利的星，一旦出现，就要引起人间的灾祸。那么，彗星究竟是什么？它是由什么组成的？分别都有什么类型呢？本书从人类早期对彗星的观测开始，带领读者一步步探索彗星的构成和类型、彗星的起源和命运，同时站在科学的角度探讨彗星研究的实质、彗星的科学探测以及未来发展趋势。

焦维新，北京大学地球与空间科学学院教授、中国空间科学学会空间探测专业委员会副主任、中国科学院老科学家科普演讲团成员。中央电视台、香港凤凰卫视以及央视网等新闻媒体太空节目访谈专家，每年为中小学作近百场科普讲座。所著《青少年太空探索科普丛书》（第 1 辑）列入“十二五”国家重点图书出版规划项目和2015 年度国家出版基金资助项目。

前言
第1章 揭开彗星神秘的面纱
彗星的神秘色彩
人类早期对彗星的观测
彗星的真面目
彗星的类型
彗星的源
彗星的命运
第2章 有名的彗星
有名的大彗星
有名的掠日彗星
第3章 研究彗星的意义
科学意义
彗星与流星雨
第4章 彗星探测
“乔托号”探测器
“星尘号”探测器
深度撞击
“罗塞塔”探测器

     古希腊人早尝试科学地对彗星进行解释，比如古希腊数学家毕达哥拉斯（公元前570—前495年）认为彗星只有的一颗。阿那克萨戈拉（公元前500—前428年）和德谟克 利特（公元前460—前370年）认为彗星是离得很近的行星。希波克拉底（公元前470—前410年）相信彗星其实就是行星，而彗尾则是彗星从地球上劫取的水蒸气。 亚里士多德（公元前384—公元前322年）对以上这些看法都不认同，他相信宇宙是完美的，行星只能在黄道上做环形轨道运动，而彗星会出现在天空中的任何一个方向，并且行星相合的时候并不会都伴随着彗星的出现，因此他提出彗星只不过是地面上的蒸汽升到了空中被点燃了，如果其光芒是朝各个方向延伸的就称为彗星或者长头发星星，如果光芒只朝一个方向延伸的就称为长胡子星星。 在有名的白昼大彗星—1106年大彗星（X/1106C1）出现的时候，虽然当时并没有随之发生什么巨大变故，但是人们仍然对其抱有迷信的看法。1106年2月2日，这颗大彗星明亮到白天都可以看到。在一本大约成书于1137年的亚美尼亚史书中可以看到以下的一段记载：“一颗可怕的、巨大的、令人震惊的彗星出现了，每一个看到它的人都感到莫名的恐惧。智者们称它是国王的启示，他们说即将有一位可以征服所有人类的国王要诞生在这个世上。” 然而，时间验证了一切，这颗大彗星的出现并没有带来任何变化。这种思想在13世纪有所改观，科学理性的观点开始回归。莱西纳的埃吉迪乌斯（公元1230—1304年）对1264年大彗星（C/1264N1）进行了观测，并对此做出了详细的观测报告：“这颗大彗星首先出现在夜晚的天空中，随着日子的流逝，它逐渐落在了黄昏的蒙影中并消失。”接着他又写道：“同样的一颗彗星重新出现在了黎明的天空中。”通过这样的观测我们很容易推理出来这两个目标其实就是同一颗彗星，埃吉迪乌斯显然也是这么认为的。 但是在当时那个年代，伪科学仍然占据上风。法国里摩日的彼得（1306年去世）曾经写过关于彗星C/1299B1的专著，他在专著中写到了他对这颗彗星的测量结果，当时他使用的是中世纪天文仪器—赤基黄道仪。尽管他的研究方法是科学的，但是他得出来的结论却认为金星和木星看起来对彗星具有影响，他认为金星和木星可以减少彗星带来的对疾病的影响，并且如果我们彼此之间公正无私，上帝会显示出他的仁慈来帮助人们渡过彗星带来的劫难。 在15世纪，有两位科学家尝试确认彗星的距离。奥地利天文学家乔治范派尔巴赫（公元1423—1461年）测量了彗星的视差，视差就是在不同的地点观测同一个目标，其在背景星空上的位置会发生变化，从而通过几何学就可以计算出彗星的距离。当时他就成功地测量到了1456年回归的哈雷彗星的视差。然而，他的测量结果却显示哈雷彗星是大气中的现象，他的学生雷乔蒙塔努斯（公元1436—1476年）也得出了同样错误的结论。他的另外一次测量也得出了接近相同的结论—他对C/1471Y1彗星的观测发现这颗彗星距离我们有9个地球半径的高度，这个距离仍然在他所认为的地球大气之中。因此当时的人们继续把彗星当作是地球大气的现象。 1531年哈雷彗星再次回归，彼得·阿皮昂（公元1495—1552年）详细描述了彗星的运行过程，从中他取得了一项突破性的进展，他次发现彗尾总是向着太阳的反向延伸。但是这仍没解决彗星是否是地球大气内的现象这一关键的问题。亚里士多德对于彗星的观点一直影响到了哥白尼的时代，尼古拉斯·哥白尼虽然否定了地心说，但是他仍然相信彗星是地球大气的产物，他曾经这样写道：“地球层的大气跟随着天体一起运动，这就解释了那些忽然出现的天体—彗星，为什么会像其他星星一样东升西落，因为它们是地球层大气的产物。” P7-8